Question

现有某混合物的水溶液，含有以下离子中的若干种：Na⁺、NH₄⁺、Cl^-、Ba²⁺、HCO₃^-、SO₄^2-，取该溶液分别进行如下实验：
①取100mL，加足量NaOH溶液，加热，收集到标准状况下的气体448mL
②另取100mL，加足量Ba（OH）₂溶液，得到沉淀4.30g，再用足量盐酸洗涤，干燥后，沉淀质量为2.33g
（1）溶液中一定含有离子及可能含离子有

 

．
（2）计算原溶液中一定存在的各阴离子的物质的量浓度．

Answer 1

考点：常见离子的检验方法

专题：物质检验鉴别题

分析：①取100mL，加足量NaOH溶液，加热，收集到标准状况下的气体448mL，证明溶液中含有铵根离子，生成的气体为氨气；
②另取100mL，加足量Ba（OH）₂溶液，得到沉淀4.30g，再用足量盐酸洗涤，干燥后，沉淀质量为2.33g，说明生成的沉淀部分溶解剂为碳酸钡沉淀 和硫酸钡沉淀，证明原溶液中含有HCO₃^-、SO₄^2-，依据离子共存分析原溶液中一定不含有Ba²⁺；
（1）依据分析推断得到所含离子；
（2）依据题干数据计算得到所含阴离子浓度．

解答： 解：①取100mL，加足量NaOH溶液，加热，收集到标准状况下的气体448mL，证明溶液中含有铵根离子，生成的气体为氨气；
②另取100mL，加足量Ba（OH）₂溶液，得到沉淀4.30g，再用足量盐酸洗涤，干燥后，沉淀质量为2.33g，说明生成的沉淀部分溶解剂为碳酸钡沉淀 和硫酸钡沉淀，证明原溶液中含有HCO₃^-、SO₄^2-，依据离子共存分析原溶液中一定不含有Ba²⁺，n（SO₄^2-）=2.33g÷233g/mol=0.010mol，n（HCO₃^-）=（4.30-2.33）g÷197g/mol=0.010mol，n（NH₄⁺）=

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol，依据溶液中电荷守恒计算可知正电荷0.02mol，负电荷0.010mol×2+0.010mol=0.030mol，则一定存在0.010molde Na⁺，
推断得到原溶液中一定含有NH₄⁺、SO₄^2-、HCO₃^-、Na⁺，Cl^-可能含有；
（1）上述分析判断可知溶液中一定含有NH₄⁺、SO₄^2-、HCO₃^-、Na⁺，可能含有Cl^-；
故答案为：一定含有NH₄⁺、SO₄^2-、HCO₃^-、Na⁺，可能含有Cl^-；
（2）根据题意知：4.30g沉淀是硫酸钡与碳酸钡的混合物，2.33g沉淀是硫酸钡．
n（SO₄^2-）=2.33g÷233g/mol=0.010mol，
c（SO₄^2-）=0.010mol÷0.1L=0.10mol/L，
n（HCO₃^-）=（4.30-2.33）g÷197g/mol=0.010mol，
c（HCO₃^-）=0.010mol÷0.1L=0.10mol/L，
答：原溶液中一定存在的c（SO₄^2-）=0.10mol/L、c（HCO₃^-）=0.10mol/L．

点评：本题考查了离子性质的分析判断，电解质溶液中电荷守恒的分析应用，离子检验和离子性质是解题关键，题目难度中等．